KR20080078818A - 높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물및 방법 - Google Patents

높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080078818A
KR20080078818A KR1020087013557A KR20087013557A KR20080078818A KR 20080078818 A KR20080078818 A KR 20080078818A KR 1020087013557 A KR1020087013557 A KR 1020087013557A KR 20087013557 A KR20087013557 A KR 20087013557A KR 20080078818 A KR20080078818 A KR 20080078818A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
cationic
polishing
silicon nitride
substrate
Prior art date
Application number
KR1020087013557A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101309324B1 (ko
Inventor
제프리 디사드
티모씨 존스
Original Assignee
캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 filed Critical 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션
Publication of KR20080078818A publication Critical patent/KR20080078818A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101309324B1 publication Critical patent/KR101309324B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • C09K3/1463—Aqueous liquid suspensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 발명은 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함하는 화학적-기계적 연마 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 기판을 전술한 연마 조성물로 화학적-기계적 연마시키는 방법에 관한 것이다. 연마 조성물은 산화규소 및 폴리규소의 제거에 비하여 질화규소의 제거를 선택적으로 나타낸다.
화학적-기계적 연마(CMP) 조성물, 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염, 수성 캐리어

Description

높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물 및 방법{POLISHING COMPOSITION AND METHOD FOR HIGH SILICON NITRIDE TO SILICON OXIDE REMOVAL RATE RATIOS}
본 발명은 연마 조성물 및, 이를 사용한 기판의 연마 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 부재들을 분리하기 위한 방법으로서, 질화규소 층을 실리콘 기판 상에 형성하고, 쉘로우 트렌치를 에칭 또는 포토리소그래피에 의하여 형성하고, 유전층을 침착시켜 트렌치를 충전시키는 쉘로우 트렌치 분리(STI) 공정이 각광받고 있다. 통상적으로 이와 같은 방식으로 형성된 트렌치의 깊이 또는 라인의 편차로 인하여, 모든 트렌치를 완전하게 충전시키기 위하여 기판의 상부에 과량의 유전 물질을 침착시켜야만 한다.
그후, 과량의 유전 물질(예, 산화물)은 통상적으로 화학적-기계적 평탄화 공정에 의하여 제거되어 질화규소 층을 노출시킨다. 질화규소 층이 노출될 경우, 화학적-기계적 연마 시스템에 노출된 기판의 면적 대부분은 질화규소를 포함하며, 이는 아주 평탄하고 균일한 표면을 생성하기 위해 연마되어야 한다. 일반적으로, 종래의 실시는 질화규소 연마보다는 산화물 연마에 대한 선택성을 강조하여 왔다. 따라서, 질화규소 층은, 질화규소 층의 노출시 전체 연마율이 감소됨에 따라 화학 적-기계적 평탄화 공정중에 정지 층으로서 작용한다. 산화물 라인 폭은 에칭 기법이 진행됨에 따라 더욱 작아진다. 산화물 라인 폭이 감소됨에 따라, 종종 산화물 연마에 비하여 질화규소에 대한 선택성을 갖는 연마 시스템을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 기판면에 형성된 산화물 라인에서의 결함을 최소로 할 수 있다.
기판 표면의 평탄화 또는 연마를 위한 조성물 및 방법은 당업계에서 공지되어 있다. 연마 조성물 (또는 연마 슬러리로서 공지됨)은 통상적으로 액체 캐리어 중의 연마제 물질을 포함하며, 표면을 연마 조성물로 포화된 연마 패드와 접촉시켜 표면에 적용한다. 연마제 물질의 통상의 예로는 이산화규소, 산화세륨, 산화알루미늄, 산화지르코늄 및 산화주석 등이 있다. 예를 들면, 미국 특허 제5,527,423호에는 표면을 수성 매체중에 고 순도 미세 금속 산화물 입자를 포함하는 연마 슬러리와 접촉시켜 금속 층을 화학적-기계적 연마시키는 방법이 기재되어 있다. 연마 조성물은 통상적으로 연마 패드(예, 연마 천 또는 디스크)와 함께 사용된다. 적절한 연마 패드는 미국 특허 제6,062,968호, 제6,117,000호 및 제6,126,532호에 기재되어 있으며, 여기에는 연속 기포 다공성 망상구조를 갖는 소결된 폴리우레탄 연마 패드의 사용이 개시되어 있으며, 미국 특허 제5,489,233호에는 표면 텍스쳐 또는 패턴을 갖는 고형 연마 패드의 사용이 개시되어 있다. 연마 조성물에 현탁된 것 대신에 또는 그 이외에, 연마제 물질은 연마 패드에 혼입될 수 있다. 미국 특허 제5,958,794호에는 고정된 연마제 연마 패드가 개시되어 있다.
저 유전 상수 물질(예, 산화물)을 포함하는 기판 연마를 위한 몇몇 화학적-기계적 연마(CMP) 조성물은 공지되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제6,043,155호 에는 질화규소 연마에 비하여 이산화규소에 대하여 선택성을 갖는 무기 및 유기 절연 필름을 위한 산화세륨계 슬러리가 개시되어 있다. 미국 특허 출원 공보 제2002/0168857 A1호에는 반도체 소자의 제조 방법이 개시되어 있으며, 여기서 이산화규소는 트렌치로 패턴이 형성된 질화규소 필름에 침착되며, 그후 2 단계 화학적-기계적 연마 공정은 상부에 있는 이산화규소를 선택적으로 제거하여 이산화규소가 충전된 트렌치가 생성되도록 실시된다. 따라서, 상부에 있는 유전 성분 위의 질화규소를 선택적으로 제거하기 위한 역선택성을 갖는 연마 조성물 및 방법에 대한 수요가 당업계에 존재한다.
본 발명은 상기의 조성물 및 방법을 제공한다. 본 발명의 이와 같은 잇점 및 기타의 잇점뿐 아니라, 추가의 본 발명의 특징은 본 명세서에 제공된 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
발명의 간단한 개요
본 발명은 이산화규소 및 폴리규소에 비하여 질화규소의 제거에 대하여 높은 선택성을 제공하는 개선된 CMP 연마 조성물을 제공한다. 본 발명의 화학적-기계적 연마(CMP) 조성물은 pH가 7 이하(예, 4 내지 7 범위의 pH)이고, 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함한다. 바람직한 양이온성 연마제는 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아 및 도핑된 실리카를 포함한다. 임의로, 조성물은 아미노카르복실산을 포함할 수 있다
바람직한 양이온성 중합체는 양이온성 단독중합체, 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 공중합체 및 이의 조합을 포함한다. 특히 바람직한 양이온성 중합체는 폴리디알릴디메틸암모늄 할로겐화물이다.
본 발명의 조성물에서 유용한 무기 할로겐화물 염은 알칼리 금속 할로겐화물, 암모늄 할로겐화물 등을 포함한다. 특히 바람직한 무기 할로겐화물 염은 염화암모늄이다.
조성물은 0.01 내지 5 중량%의 양의 양이온성 연마제를 포함하는 것이 바람직하다. 양이온성 중합체는 0.1 내지 500 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것이 바람직하다. 무기 할로겐화물 염은 100 내지 1,000 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재한다.
본 발명의 화학적-기계적 연마(CMP) 방법은 기판의 표면을 연마 패드 및 CMP 조성물과 접촉시키고, CMP 조성물의 일부분을 연마 패드와 기판 사이에 있게 하면서 연마 패드와 기판을 상대적 운동시켜 표면의 적어도 일부분을 마모시키는 것을 포함한다. CMP 조성물은 pH가 7 이하이고, 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함한다.
질화규소, 이산화규소 및 폴리규소를 포함하는 표면을 연마시키는데 사용할 경우, 본 발명의 조성물 및 방법은 이산화규소 및 폴리규소에 비하여 표면으로부터 질화규소를 선택적으로 마모시킨다. 예를 들면, 이산화규소가 표면으로부터 마모되는 제거율의 6 내지 60 배 범위의 제거율로 또한 표면으로부터의 폴리규소의 제거율을 유의적으로 초과하는 제거율로 질화규소를 표면으로부터 마모시킬 수 있다.
본 발명은 pH가 7 이하이고, (a) 양이온성 연마제, 예컨대 세리아, (b) 단독중합체 또는 공중합체가 될 수 있는 양이온성 중합체, (c) 무기 할로겐화물 염, 예컨대 할로겐화암모늄 및 (d) 수성 캐리어, 예컨대 물을 포함하는 화학적-기계적 연마 조성물을 제공한다. 연마 조성물은 바람직하게는 질화규소, 이산화규소 및 폴리규소를 포함하는 기판의 평탄화 중에 이산화규소 및/또는 폴리규소에 비하여 질화규소를 선택적으로 제거하도록 한다.
본 발명의 명세서에서 용어 "양이온성 연마제"는 연마 조성물의 pH에서 양의 표면 전하를 갖는 연마제 입자를 지칭한다. 연마제 입자의 표면 전하는 pH에 따라 달라질 수 있다. 바람직한 양이온성 연마제는 양이온성 금속 산화물 연마제이다. 바람직하게는, 양이온성 금속 산화물 연마제는 세리아, 알루미나, 지르코니아, 티타니아, 도핑된 실리카 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는 연마제는 세리아 또는 지르코니아이다. 가장 바람직하게는 연마제는 세리아이다.
양이온성 금속 산화물 연마제는 임의의 적절한 공정에 의하여 생성될 수 있다. 본 발명의 명세서에서 유용한 양이온성 금속 산화물 연마제 입자를 생성하는 적절한 공정으로는 열분해 및 열수 공정을 포함한다. 발연 금속 산화물은 고온 화염(H2/공기 또는 H2/CH4/공기) 중의 전구물질의 가수분해 및/또는 산화에 의하여 발열 공정에서 휘발성 전구물질(예, 금속 할로겐화물)로부터 생성되어 해당 금속 산화물을 생성할 수 있다. 발연 금속 산화물은 전구물질을 적절한 용매, 예컨대 물, 알콜 또는 산계 용매에 용해 또는 분산시켜 비휘발성 전구물질로부터 생성될 수 있다. 전구물질을 포함하는 용액은 액적 발생기를 사용하여 고온 화염으로 분무시킬 수 있으며, 그후, 금속 산화물을 수집할 수 있다. 통상의 액적 발생기는 2중-유체 분무기, 고압 분무 노즐 및 초음파 분무기를 포함한다.
양이온성 금속 산화물 연마제는 도핑된 실리카, 예를 들면, 알루미나-도핑된 실리카일 수 있다. 알루미나-도핑된 실리카는 일반적으로 사염화규소 및 염화알루미늄의 혼합물을 증기 상 가수분해로 처리하여 산화알루미늄 및 이산화규소를 포함하는 복합 입자를 형성하는 동시-발연 공정에 의하여 생성된다. 일반적으로, 실리카 입자는 실리카 입자의 등전점보다 높은 pH(예, pH 3.5 이상)에서 음의 또는 음이온성, 표면 전하를 갖는다. 적절한 제2의 금속 산화물(예, 산화알루미늄)의 존재는 도핑된 실리카 입자가 양이온성이 되도록 한다. 바람직하게는, 0.01 중량% 이상(예, 0.2 중량% 이상 또는 0.3 중량% 이상)의 제2의 금속 산화물이 도핑된 실리카 입자에 존재한다. 바람직하게는 2 중량% 이하(예, 1.5 중량% 이하 또는 1 중량% 이하)의 제2의 금속 산화물이 도핑된 실리카 입자에 존재한다. 알루미나-도핑된 실리카의 예로는 데구사로부터 입수 가능한 MOX 80 및 MOX 170 생성물(모두 1% 알루미나를 포함함)이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 양이온성 금속 산화물 연마제는 열수 공정에 의하여 생성될 수 있다. 열수 공정에서, 소정의 금속 산화물과 동일한 산화 수준을 갖는 금속 염(예, 질산염)을 물에 용해시키고, 염기(예, 수산화암모늄)로 처리하고, 고온 및 고압의 조건으로 처리한다. 열수 공정에 의하여 금속 염은 해당 금속 산화물로 전환된다.
대안으로, 소정의 금속 산화물보다 더 낮은 산화 수준을 갖는 금속 염은 열수 공정에서 산화제와 함께 사용할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제5,389,352호에는 수용성 3가 세륨 염 및 산화제를 포함하는 수용액을 형성한 후, 3가 세륨 염을 산화세륨 입자로 산화시키는 동안 액체 상으로서 용액을 숙성시키는 것을 포함하는 산화세륨의 생성 방법이 개시되어 있다.
제2의 금속 염을 포함하는 도펀트는 열수 공정중에 제1의 금속 염에 첨가되어 제2의 금속 화합물을 포함하는 도핑된 금속 산화물을 생성할 수 있다. 바람직한 도펀트는 니켈, 코발트, 망간, 철, 알루미늄, 크롬 및 아연으로 구성된 군으로부터 선택된다. 임의의 적절한 양의 제2의 금속 염을 열수 공정의 실시중에 제1의 금속 염에 첨가할 수 있다. 도펀트가 요구될 경우, 통상적으로 1 ppm 이상(예, 10 ppm 이상 또는 50 ppm 이상 또는 심지어 100 ppm 이상)의 도펀트를 열수 공정중에 제1의 금속 염에 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 10,000 ppm 이하(예, 5,000 ppm 이하, 또는 1,000 ppm 이하 또는 500 ppm 이하)의 도펀트는 열수 공정중에 제1의 금속 염에 첨가할 수 있다.
양이온성 연마제 입자는 평균 입자 크기(통상적으로, 입자를 포함하는 가장 작은 구체의 평균 입자 직경)이 10 ㎚ 이상(예, 10 내지 1,000 ㎚)인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 연마제 입자는 평균 입자 크기가 50 ㎚ 이상(예, 50 내지 500 ㎚ 또는 심지어 50 내지 300 ㎚)이다. 보다 바람직하게는 연마제 입자는 평균 입자 크기가 1,000 ㎚ 이하(예, 800 ㎚ 이하, 또는 500 ㎚ 이하, 또는 심지어 300 ㎚ 이하)이다.
양이온성 연마제는 연마 조성물에 임의의 적절한 양으로 존재할 수 있다. 연마 조성물 중에 존재하는 양이온성 연마제의 양은 통상적으로 용해 또는 현탁된 액체 캐리어 및 임의의 성분의 중량을 기준으로 하여 0.001 중량% 이상(예, 0.005 중량% 이상 또는 0.01 중량% 이상)이다. 연마 조성물에 존재하는 양이온성 연마제의 양은 용해 또는 현탁된 액체 캐리어 및 임의의 성분의 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 5 중량% 이하(예, 2 중량% 이하 또는 1 중량% 이하)이다. 보다 바람직하게는 연마 조성물 중의 양이온성 연마제의 양은 0.01 중량% 내지 1 중량%이다.
연마제는 연마 조성물, 보다 구체적으로는 연마 조성물의 물 성분에 현탁되는 것이 바람직하다. 연마제를 연마 조성물에 현탁시킬 경우, 연마제는 바람직하게는 콜로이드 안정성을 갖는다. 용어 콜로이드는 액체 캐리어에서의 연마제 입자의 현탁액을 지칭한다. 콜로이드 안정성은 시간이 경과함에 따라 현탁액을 유지하는 것을 지칭한다. 본 발명의 명세서에서, 연마제를 100 ㎖ 눈금 실린더에 넣고, 2 시간 동안 교반하지 않고 정치하였을 때 눈금 실린더의 하부 50 ㎖ 중 입자의 농도([B], g/㎖ 단위) 및 눈금 실린더의 상부 50 ㎖ 중 입자의 농도([T], g/㎖ 단위)의 차를 연마제 조성물 중의 입자의 초기 농도([C], g/㎖ 단위)로 나눈 값이 0.5 이하인 경우(즉, {[B]-[T]}/[C]≤0.5), 콜로이드 안정성을 갖는 것으로 간주한다. [B]-[T]/[C]의 값이 0.3 이하, 바람직하게는 0.1 이하이다.
본 발명의 조성물 및 방법에 사용하기에 적절한 양이온성 중합체는 양이온성 단독중합체 또는 양이온성 공중합체가 될 수 있다. 임의의 특정의 이론으로 한정하고자 하는 것은 아니나, 양이온성 중합체는 이산화규소의 표면 상에 우선적으로 흡착되는 것으로 생각된다. 양이온성 중합체는 연마 조성물이 이산화규소 표면과 접촉되는 것을 방지하기 위하여 이산화규소 표면 상에 보호용 필름을 형성함으로써 질화규소 제거율에 상당한 영향을 미치지 않으면서 이산화규소의 제거율을 감소시키는 것으로 생각된다.
양이온성 단독중합체는 양이온성 단량체 반복 단위로 주로 이루어진 임의의 적절한 양이온성 단독중합체가 될 수 있다. 예를 들면, 양이온성 중합체는 염기성 아민 기 및 4차화 아민 기를 포함하는 단량체를 비롯한(이에 한정되지 않음) 질소를 포함하는 양이온성 반복 단위로 주로 이루어진 임의의 적절한 양이온성 중합체가 될 수 있다. 염기성 아민 기 또는 4차화 아민 기는 비고리형이거나 또는 고리 구조에 혼입될 수 있다. 또한, 양이온성 중합체의 용해도, 점도 또는 기타의 물리적 변수를 변경시키기 위하여 양이온성 중합체가 알킬화, 아실화, 에톡실화 또는 기타의 화학적 반응에 의하여 추가로 변형되는 것이 적절하다. 바람직하게는, 양이온성 중합체는 폴리에틸렌이민, 에톡실화 폴리에틸렌이민, 폴리디알릴디메틸암모늄 할로겐화물, 폴리(아미도아민), 폴리(메타크릴옥실옥시에틸트리메틸암모늄) 클로라이드, 폴리(메타크릴로일옥시에틸디메틸벤질암모늄) 클로라이드, 폴리(비닐피롤리돈), 폴리(비닐이미다졸), 폴리(비닐피리딘) 및 폴리(비닐아민)으로 구성된 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는 양이온성 중합체는 폴리에틸렌이민이다.
특정의 실시태양에서, 양이온성 중합체는 설포늄 기를 포함하는 단량체로 주로 이루어진 양이온성 단독중합체가 될 수 있다. 설포늄 기는 3 개의 탄소 원자로 치환된 황 원자를 포함하며, 황 원자는 양전하를 갖는다. 설포늄 기를 포함하는 양이온성 중합체 및 양이온성 단량체의 비제한적인 예는 미국 특허 제4,528,384호에 개시되어 있다.
기타의 실시태양에서, 양이온성 중합체는 포스포늄 기를 포함하는 단량체로 주로 이루어진 양이온성 단독중합체가 될 수 있다. 포스포늄 기는 4 개의 탄소 원자로 치환된 인 원자를 포함하며, 인 원자는 양전하를 갖는다. 포스포늄 기를 포함하는 양이온성 중합체 및 양이온성 단량체의 비제한적인 예는 미국 특허 제5,439,617호에 개시되어 있다.
기타의 실시태양에서, 양이온성 단독중합체는 순(net) 양전하를 갖는 전이 금속 올리고머가 될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄 화합물은 염화알루미늄이 염기와 부분적으로 반응되고, 알루미늄의 고도 양이온성 올리고머 일부를 포함하는 가용성 알루미늄 생성물의 유형을 지칭하는 양이온성 올리고머 종, 예컨대 "폴리-염화알루미늄"을 형성할 수 있다. 전이 금속 올리고머의 기타의 비제한적인 예는 문헌["Comprehensive Organometallic Chemistry II," E. W. Abelm, F. G. A. Stone and G. Wilkinson, eds., Pergamon Press (1995)]에서 찾아볼 수 있다.
대안으로, 특정의 실시태양에서, 양이온성 중합체는 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 공중합체가 될 수 있으며, 여기서 1종 이상의 양이온성 단량체는 몰 기준으로 하여 공중합체의 50% 초과 또는 몰 기준으로 하여 공중합체의 50% 이하로 포함될 수 있다. 양이온성 및 비이온성 단량체는 임의의 적절한 양이온성 및 비이온성 단량체가 될 수 있다.
예를 들면, 양이온성 단량체는 염기성 아민 기 및 4차화 아민 기를 포함하는 단량체를 비롯한(이에 한정되지 않음), 질소를 포함하는 임의의 적절한 양이온성 단량체(들)일 수 있다. 염기성 아민 기 또는 4차화 아민 기는 비고리형이 될 수 있거나 또는, 고리 구조에 혼입될 수 있다. 본 발명에 유용한 양이온성 단량체의 예로는 에틸렌이민, 디알릴디메틸암모늄 할로겐화물, 메타크릴옥실옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 메타크릴로일옥시에틸디메틸벤질암모늄 클로라이드, 2-아미노에틸 메타크릴레이트, N-(3-아미노프로필)메타크릴레이트, 비닐이미다졸, 비닐피리딘, 비닐아민 및 아미도아민 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 양이온성 단량체는 설포늄 및 포스포늄 기를 포함할 수 있다. 공중합체에 혼입하기에 적절한 설포늄 기 및 포스포늄 기는 상기에서 설명된 바와 같을 수 있다. 바람직하게는, 양이온성 단량체는 에틸렌이민이다.
비이온성 단량체는 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 스티렌, 에피클로로히드린, 아크릴아미드 및 이의 혼합물을 비롯한(이에 한정되지 않음) 임의의 적절한 비이온성 단량체(들)일 수 있다.
양이온성 공중합체는 임의의 적절한 기법에 의하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 공중합체는 자유 라디칼, 양이온성, 음이온성 또는 축합 중합 반응에 의하여 생성될 수 있다. 공중합체는 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 주기 공중합체, 블록 공중합체(예, AB, ABA, ABC, 등), 그래프트 공중합체 또는 빗형(comb) 공중합체가 될 수 있다. 양이온성 공중합체는 공중합체의 용해도, 점도 또는 기타의 물리적 변수를 변경시키기 위하여 알킬화, 아실화, 에톡실화 또는 기타의 화학적 반응에 의하여 추가로 개질될 수 있다.
양이온성 중합체(즉, 양이온성 단독중합체 또는 공중합체)는 임의의 적절한 평균 분자량을 가질 수 있다. 바람직하게는, 양이온성 중합체는 평균 분자량이 1,000 달톤 이상(예, 5,000 달톤 이상 또는 10,000 달톤 이상 또는 50,000 달톤 이상 또는 심지어 100,000 달톤 이상)이다.
연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양은 양이온성 중합체의 성질에 좌우된다. 양이온성 중합체가 양이온성 단독중합체 또는, 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 공중합체인 경우(여기서 양이온성 단량체는 몰 기준으로 하여 양이온성 공중합체의 50% 초과로 포함됨), 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 ppm 내지 50 ppm이다. 통상적으로, 양이온성 중합체의 양은 0.5 ppm 이상(예, 1 ppm 이상)이 될 수 있다. 따라서, 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양은 0.5 ppm 내지 45 ppm(예, 1 ppm 내지 40 ppm) 또는 2 ppm 내지 35 ppm(예, 3 ppm 내지 30 ppm)이 될 수 있다. 양이온성 중합체가 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 공중합체인 경우(여기서 양이온성 단량체는 몰 기준으로 하여 양이온성 공중합체의 50% 이하로 포함됨), 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양은 연마 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 ppm 내지 200 ppm이 될 수 있다. 이러한 실시태양에서, 통상적으로 양이온성 중합체의 양은 0.1 ppm 내지 200 ppm(예, 5 ppm 내지 200 ppm) 또는 10 ppm 내지 150 ppm(예, 20 ppm 내지 100 ppm)이 된다. 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양이 너무 낮을 경우, 양이온성 중합체의 첨가로부터 얻어지는 효과는 관찰되지 않는다. 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양이 너무 높을 경우, 질화규소 제거의 억제가 발생하며, 그리하여 질화규소 제거율 대 이산화규소 제거율의 비를 낮출 뿐 아니라, 기판에 대한 전체 연마율을 유용한 수준 이하로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 양이온성 단독중합체 및 양이온성 공중합체는 질화규소 및 산화규소를 포함하는 기판의 화학적-기계적 연마에서 이산화규소보다는 질화규소의 제거에 대하여 유사한 선택성을 제공한다. 일반적으로, 연마 조성물 중의 더 높은 농도의 양이온성 공중합체의 사용은 양이온성 단독중합체를 포함하는 연마 조성물에 비하여 유사한 연마 성능을 달성하는데 필요하다. 연마 조성물 중의 양이온성 단독중합체에 비하여 더 많은 양의 양이온성 공중합체의 사용에 대한 요건, 예컨대 비용 및 공급 요건의 가능한 단점에도 불구하고, 제조 공정중에 더 높은 농도의 양이온성 공중합체를 포함하는 연마 조성물의 배합에서 달성될 수 있는 더 큰 정확도는 특정의 상황에서 이로울 수 있다.
연마 조성물은 pH가 7 이하(예, 6 이하)이다. 바람직하게는, 연마 조성물은 pH가 1 이상(예, 2 이상 또는 3 이상)이다. 심지어 보다 바람직하게는 연마 조성물은 pH가 4 내지 7(예, 4 내지 6)이다. 연마 조성물은 임의로 pH 조절제, 예를 들면 수산화칼륨, 수산화암모늄, 알킬수산화암모늄 및/또는 질산을 포함한다. 연마 조성물은 pH 완충계, 예를 들면 아세트산암모늄 또는 구연산이나트륨을 임의로 포함할 수 있다. 다수의 이와 같은 pH 완충계는 당업계에 공지되어 있다.
또한, 본 발명의 연마 조성물은 무기 할로겐화물 염을 포함한다. 바람직한 무기 할로겐화물 염은 알칼리 금속 할로겐화물(예, 할로겐화나트륨 및/또는 할로겐화칼륨) 및 할로겐화암모늄을 포함한다. 바람직하게는, 할로겐화물은 염화물, 브롬화물 및/또는 요오드화물이다. 특히 바람직한 할로겐화물 염은 염화암모늄이다.
통상적으로, 무기 할로겐화물 염은 100 내지 1,000 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재한다. 일부 실시태양에서, 무기 할로겐화물은 200 내지 600 ppm 범위의 양으로 존재한다.
연마 조성물은 또한 임의로 카르복실산, 바람직하게는 아미노카르복실산을 포함할 수 있다. 연마 조성물에 유용한 카르복실산으로는 모노카르복실산 및 디카르복실산 및 이의 염 등이 있다. 카르복실산은 히드록실, 카르보닐, 할로겐, 아민 및 질소 함유 방향족 복소환으로 구성된 군으로부터 선택된 작용기를 더 포함할 수 있다. 카르복실산의 적절한 예로는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 벤조산, 포름산, 말론산, 숙신산, 주석산, 락트산, 프탈산, 살리실산, 안트라닐산, 구연산, 글리콜산, 푸마르산, 라우르산, 피루브산, 스테아르산, 클로로아세트산, 디클로로아세트산, 2-피리딘카르복실산, 2-피페리딘카르복실산, 글리신, 알라닌, 3-아미노프로피온산, 4-아미노부티르산, 이의 유도체, 이의 염 및 이의 조합 등이 있다.
연마 조성물은 임의의 적절한 양의 카르복실산을 포함할 수 있으며, 존재할 경우 통상적으로 10 ppm 이상(예, 10 내지 1,000 ppm)을 포함한다. 바람직하게는, 연마 조성물에 존재하는 카르복실산의 양은 1,000 ppm 이하(예, 800 ppm 이하 또는 600 ppm 이하)이 된다.
전술한 카르복실산은 염(예, 금속 염, 암모늄 염 등), 산의 형태로 또는 이의 부분 염으로서 존재할 수 있는 것으로 이해한다. 예를 들면, 주석산염은 주석산뿐 아니라, 이의 1가 염 및 2가 염을 포함한다. 또한, 염기성 작용기를 포함하는 카르복실산은 염기성 작용기를 갖는 산 염의 형태로 존재할 수 있다. 예를 들면, 글리신은 글리신뿐 아니라, 이의 1가 산 염을 포함한다. 또한, 특정의 카르복실산은 산으로서 그리고 킬레이트화제(예, 특정의 아미노산 등)로서 작용할 수 있다.
카르복실산은 연마 조성물 중에서 여러 상이한 작용을 할 수 있다. 양이온성 중합체와 함께 카르복실산은 이산화규소 제거의 억제에 의하여 본 발명의 연마 조성물의 사용으로 관찰되는 이산화규소의 제거에 비하여 질화규소의 제거에 대한 선택성을 개선시킬 수 있다. 카르복실산은 추가로 시스템의 pH를 완충시킬 수 있으며, 연마 조성물의 콜로이드 안정성을 개선시킬 수 있다.
연마 조성물은 임의로 1종 이상의 기타의 첨가제를 더 포함한다. 이와 같은 첨가제는 점도 개선제 및 응결제를 비롯한 임의의 적절한 계면활성제 및/또는 유동 조절제(예, 중합체 유동 조절제, 예컨대 우레탄 중합체), 하나 이상의 아크릴 서브유닛을 포함하는 아크릴레이트(예, 비닐 아크릴레이트 및 스티렌 아크릴레이트) 및 중합체, 공중합체 및 이의 올리고머 및 이의 염 등이 있다. 적절한 계면활성제의 예로는 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 음이온성 고분자 전해질, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 불소화 계면활성제, 이의 혼합물 등이 있다.
연마 조성물은 임의로 살생제를 더 포함할 수 있다. 살생제는 임의의 적절한 살생제, 예를 들면 이소티아졸리논 살생제가 될 수 있다. 연마 조성물에 사용된 살생제의 양은 통상적으로 1 ppm 내지 500 ppm, 바람직하게는 10 ppm 내지 200 ppm이다.
연마 조성물은 임의의 적절한 기법에 의하여 생성될 수 있으며, 이들 다수는 당업자에게 공지되어 있다. 연마 조성물은 회분식 또는 연속식 공정으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 연마 조성물은 이의 성분을 임의의 순서로 혼합하여 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "성분"은 개개의 성분(예, 산, 염기 등)뿐 아니라, 성분(예, 산, 염기, 계면활성제 등)의 임의의 조합을 포함한다.
예를 들면, 양이온성 연마제는 물에 분산될 수 있다. 양이온성 단독중합체 또는 공중합체, 무기 할로겐화물 염 및 임의의 카르복실산은, 성분을 연마 조성물에 혼입시킬 수 있는 임의의 방법에 의하여 첨가 및 혼합될 수 있다. 연마 조성물은 사용 직전에 (예, 사용전 1 분 이내에 또는 사용전 1 시간 이내에 또는 사용전 7 일 이내에) 연마 조성물에 첨가된 1종 이상의 성분, 예컨대 양이온성 단독중합체 또는 공중합체와 함께, 사용전에 제조될 수 있다. pH는 임의의 적절한 시간에 조절될 수 있다. 또한, 연마 조성물은 연마 작업중에 기판의 표면에서 성분을 혼합하여 생성될 수 있다.
또한, 연마 조성물은 사용전 적절한 양의 물로 희석시키고자 하는 농축물로서 제공될 수 있다. 이와 같은 구체예에서, 연마 조성물 농축물은 적량의 물과 함께 농축물을 희석시 연마 조성물의 각각의 성분이 각각의 성분에 대하여 상기에 제시된 적절한 범위의 양으로 연마 조성물에 존재하도록 하는 양으로 양이온성 연마제, 양이온성 단독중합체 또는 공중합체, 카르복실산 및 물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 농축물을 동부피의 물(예, 2 동부피의 물, 3 동부피의 물 또는 4 동부피의 물 각각)로 희석시킬 경우 각각의 성분이 각각의 성분에 대하여 상기에 제시한 범위의 양으로 연마 조성물에 존재하도록, 양이온성 연마제, 양이온성 단독중합체 또는 공중합체 및 카르복실산은 각각의 성분에 대하여 상기에 제시된 농도보다 2 배 더 높은 농도(예, 3 배, 4 배 또는 5 배)인 양으로 농축물에 각각 존재할 수 있다. 게다가, 당업자에 의하여 이해되는 바와 같이, 농축물은 양이온성 단독중합체 또는 공중합체, 임의의 카르복실산 및 기타의 적절한 첨가제가 농축물에 적어도 부분적으로 또는 완전히 용해되는 것을 확인하기 위하여 최종 연마 조성물에 존재하는 적절한 분율의 물을 포함할 수 있다.
본 발명은 (i) 기판을 연마 패드 및 본 명세서에 기재한 연마 조성물과 접촉시키고, (ii) CMP 조성물의 일부분을 연마 패드와 기판 사이에 있게 하면서 연마 패드와 기판을 상대적 운동시켜 기판의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마하는 것을 포함하는, 기판을 화학적-기계적 연마시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 임의의 적절한 기판을 연마시키는데 사용될 수 있으며, 특히 질화규소 및 이산화규소를 포함하는 기판을 연마시키기에 특히 유용하다. 적절한 기판은 반도체 분야에 사용되는 웨이퍼가 있다. 연마 조성물은 쉘로우 트렌치 분리(STI) 공정으로 처리한 기판을 평탄화 또는 연마시키기에 특히 적절하다. STI 공정은 통상적으로 질화규소의 층에 침착된 실리콘 기판을 제공하는 것을 포함한다. 트렌치는 포토리소그래피 이후에 질화규소의 상부층을 포함하는 기판에 에칭시키고, 과량의 이산화규소를 이에 침착시킨다. 그후, 트렌치에 잔존하는 산화규소가 트렌치의 엣지와 높이가 거의 같도록 질화규소의 표면층이 실질적으로 제거될 때까지 기판을 평탄화 처리한다. 바람직하게는, 평탄화 또는 연마는 본 발명의 연마 조성물을 사용하여, 바람직하게는 질화규소가 실질적으로 제거되고, 이산화규소가 트렌치내에서 이산화규소의 과도한 침식 없이 적절하게 평탄화되도록 STI 공정을 실시한다.
본 발명의 연마 방법은 화학적-기계적 연마 장치와 함께 사용하기에 특히 적절하다. 통상적으로, CMP 장치는 작동시 움직이며, 궤도, 선형 또는 원형 운동으로 인한 속도를 갖는 압반, 압반과 접촉하며 작동시 압반과 함께 이동되는 연마 패드 및, 연마 패드의 표면에 대하여 접촉하고 운동시킴으로써 연마될 기판을 지지하는 캐리어를 포함한다. 기판의 연마는 기판을 연마 패드 및 본 발명의 연마 조성물과 접촉되도록 배치한 후, 연마 패드를 기판에 대하여 이동시켜 기판의 적어도 일부분을 마모시켜 기판을 연마함으로써 수행된다.
기판은 임의의 적절한 연마 패드(예, 연마 표면)에 의해 화학적-기계적 연마 조성물로 평탄화 또는 연마될 수 있다. 적절한 연마 패드의 예로는 직조 및 부직 연마 패드 등이 있다. 게다가, 적절한 연마 패드는 다양한 밀도, 경도, 두께, 압축률, 압축시 반동성 및 압축 모듈러스를 갖는 임의의 적절한 중합체를 포함할 수 있다. 적절한 중합체의 예로는 염화폴리비닐, 불화폴리비닐, 나일론, 플루오로카본, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 이의 코폼 제품 및 이의 혼합물 등이 있다.
바람직하게는, CMP 장치는 현장내 연마 종료점 검출 시스템을 더 포함하며, 이들 다수는 당업계에 공지되어 있다. 작업물의 표면으로부터 반사되는 광선 또는 기타의 방사선을 분석하여 연마 공정을 검사 및 모니터하는 기법은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 방법은 예를 들면 미국 특허 제5,196,353호, 미국 특허 제5,433,651호, 미국 특허 제5,609,511호, 미국 특허 제5,643,046호, 미국 특허 제5,658,183호, 미국 특허 제5,730,642호, 미국 특허 제5,838,447호, 미국 특허 제5,872,633호, 미국 특허 제5,893,796호, 미국 특허 제5,949,927호 및 미국 특허 제5,964,643호에 기재되어 있다. 바람직하게는, 연마되는 작업물에 대하여 연마 공정의 과정을 검사 또는 모니터하는 것은 연마 종료점의 결정, 즉 특정의 작업물에 대하여 연마 공정을 종료하는 시점의 결정이 가능하다.
하기의 실시예는 물론 본 발명을 추가로 예시하는 것이며, 물론 이로써 본 발명의 범위를 어떠한 방법으로도 한정하는 것으로 간주하여서는 아니된다.
하기의 실시예에서, 특별한 언급이 없는 한, 연마 실시는 연마 패드에 대한 기판의 27.6 ㎪(4 psi) 하향력 압력, 60 rpm 압반 속도, 56 rpm 캐리어 속도, 200 ㎖/분 연마 조성물 유속 및 동심 홈 CMP 패드의 동일 반응계 조건에 의한 50.8 ㎝(20 인치) 직경의 연마 도구를 일반적으로 이용하였다.
실시예 1
본 실시예는 본 발명의 연마 조성물을 사용하여 관찰된 질화규소 및 이산화규소 층의 제거율에 대한, 평균 분자량이 2,000 달톤인 폴리에틸렌이민의 증가량의 효과를 나타낸다.
유사한 질화규소 층 및 이산화규소 층은 6 가지의 상이한 연마 조성물(조성물 1A-1F)을 사용하여 별도로 연마하였다. 각각의 조성물은 물중에서 pH 4.9에서 0.4 중량% 세리아 및 400 ppm의 4-아미노부티르산을 포함한다. 조성물 1A(대조예)는 추가의 성분을 포함하지 않았다(예, 폴리에틸렌이민 없음). 조성물 1B-1F(본 발명)는 하기 표 1에 제시한 바와 같이 다양한 양의 폴리에틸렌이민을 더 포함한다. 연마 조성물의 사용후, 질화규소("질화물") 및 이산화규소("산화물") 제거율을 측정하고, 이산화규소에 대한 질화규소 제거율의 비로서 정의되는 선택율을 계산하였다. 결과를 하기 표 1에 제시하였다.
질화규소 및 이산화규소 제거율에 대한 증가량의 폴리에틸렌이민의 효과
연마 조성물 폴리에틸렌이민 (ppm) 질화물 제거율 (Å/분) 산화물 제거율 (Å/분) 선택율
1A(대조예) 없음(대조예) 950 640 1.5
1B(본 발명) 1 970 310 3.1
1C(본 발명) 2 930 180 5.2
1D(본 발명) 4 920 90 10.2
1E(본 발명) 6 350 60 5.8
1F(본 발명) 10 24 10 2.4
표 1에 제시한 데이타로부터 명백한 바와 같이, 0 내지 4 ppm의 폴리에틸렌이민의 양을 증가시키면 질화규소의 제거율은 무시할 정도로 감소되지만, 이산화규소에 대한 제거율은 약 86%로 감소되었다. 산화규소에 대한 질화규소 제거율의 비로서 정의되는 선택율은 폴리에틸렌이민이 존재하지 않는 연마 조성물의 경우 1.5로부터, 4 ppm의 폴리에틸렌이민이 존재하는 연마 조성물의 경우 10.2로 증가되었다. 연마 조성물 중의 폴리에틸렌이민의 양이 10 ppm으로 증가되면 층 모두에 대한 제거율은 상당히 감소되었다. 따라서, 본 실시예의 결과는 본 발명의 연마 조성물 중의 양이온성 중합체의 양에 대한 질화규소 및 이산화규소 제거율의 의존성을 예시한다.
실시예 2
본 실시예는 본 발명의 연마 조성물을 사용하여 관찰한 질화규소 및 이산화규소 층에 대한 제거율에서의 각종 양이온성 중합체의 효과를 입증하였다.
6 개의 상이한 연마 조성물을 사용하여 유사한 질화규소 층 및 이산화규소 층을 별도로 화학적-기계적 연마시켰다(조성물 2A-2F). 각각의 조성물은 물에서의 pH 4.9에서 0.4 중량% 세리아 및 400 ppm의 4-아미노부티르산을 포함한다. 조성물 2A(대조예)는 추가의 성분을 포함하지 않는다(예, 양이온성 중합체 없음). 조성물 2B(본 발명)는 추가로 8.5 ppm의 폴리에틸렌이민(평균 분자량 25,000 달톤)을 포함한다. 조성물 2C(본 발명)는 추가로 15 ppm의 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드(평균 분자량 60,000 달톤)를 포함한다. 조성물 2D(본 발명)는 추가로 10 ppm의 80% 에톡실화 폴리에틸렌이민(평균 분자량 50,000 달톤)을 포함한다. 조성물 2E(본 발명)는 추가로 25 ppm의 폴리아미도아민(평균 분자량 1,000,000 달톤)을 포함한다. 연마 조성물의 사용에 이어서, 질화규소("질화물") 및 이산화규소("산화물") 제거율을 측정하고, 이산화규소에 대한 질화규소 제거율의 비로서 정의되는 선택율을 계산하였다. 결과를 하기 표 2에 제시하였다.
질화규소 및 이산화규소 제거율에 대한 각종 양이온성 중합체의 효과
연마 조성물 질화물 제거율 (Å/분) 산화물 제거율 (Å/분) 선택율
2A(대조예) 1012 558 1.8
2B(본 발명) 861 33 26
2C(본 발명) 876 65 13
2D(본 발명) 1023 85 12
2E(본 발명) 1200 156 7.7
표 2에 제시한 결과로부터 명백한 바와 같이, 대조용 연마 조성물에 비하여, 본 발명의 연마 조성물 전부는 질화규소에 대한 높은 제거율을 유지하면서, 질화규소에 대한 제거율에 비하여 이산화규소에 대한 제거율을 감소시켰다. 평균 분자량이 25,000 달톤인 폴리에틸렌이민의 사용(연마 조성물 2B)은 대조용 연마 조성물에 비하여, 이산화규소에 대한 제거율이 약 17 배 감소되었으며, 질화규소 제거율은 약 15%만 감소되었다. 따라서, 본 실시예의 결과는 본 발명의 연마 조성물에 의하여 달성될 수 있는 질화규소 층 및 이산화규소 층의 제거율에 대한 효과를 입증하였다.
실시예 3
본 실시예는 본 발명의 연마 조성물을 사용하여 관찰된 질화규소 및 이산화규소 층의 제거율에 대한 상이한 비율의 양이온성 단량체 및 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 중합체의 효과를 나타내었다.
5 가지의 상이한 연마 조성물을 사용하여 유사한 질화규소 및 이산화규소 층을 별도로 화학적-기계적 연마시켰다(조성물 3A, 3B, 3C, 3D 및 3E). 각각의 조성물은 공중합체중의 DADMAC 단위의 몰 분율이 상이한, 물 중의 세리아 및, 아크릴아미드 및 디알릴디메틸암모늄 클로라이드("DADMAC")의 공중합체를 포함한다. 조성물 3A는 아크릴아미드와의 5 몰%의 DADMAC 공중합체 20 ppm을 포함한다. 조성물 3B는 아크릴아미드와의 15 몰%의 DADMAC 공중합체 20 ppm을 포함한다. 조성물 3C는 아크릴아미드와의 30 몰%의 DADMAC 공중합체 20 ppm을 포함한다. 조성물 3D는 아크릴아미드와의 100 몰%의 DADMAC 공중합체(즉, DADMAC의 단독중합체) 20 ppm을 포함한다. 조성물 3E는 아크릴아미드와의 30 몰%의 DADMAC 공중합체 100 ppm을 포함한다. 연마 조성물의 사용에 이어서, 질화규소("질화물") 및 이산화규소("산화물") 제거율을 측정하고, 이산화규소에 대한 질화규소 제거율의 비로서 정의되는 선택율을 계산하였다. 결과를 하기 표 3에 제시하였다.
질화규소 및 이산화규소 제거율에 대한 양이온성 공중합체의 효과
연마 조성물 양이온성 중합체 양 (ppm) 양이온성 단량체 (몰%) 질화물 제거율 (Å/분) 산화물 제거율 (Å/분) 선택율
3A 20 5 1008 2000 0.5
3B 20 15 1005 1732 0.6
3C 20 30 1009 851 1.2
3D 20 100 497 56 8.9
3E 100 30 1032 63 16.4
표 3에 제시한 결과로부터 명백한 바와 같이, 공중합체중의 양이온성 단량체의 몰 분율을 5 몰%로부터 30 몰%로 증가시키면(연마 조성물 3A-3C), 산화물 제거율이 약 2.4 배 감소되고, 질화물 제거율은 무시할 정도의 효과를 갖는다. 동일한 양의 해당 양이온성 단독중합체(연마 조성물 3D)의 사용은 양이온성 공중합체를 포함하는 조성물에 비하여 질화물 제거율이 약 2 배 감소되었으나, 선택율은 8.9로 개선되었다. 상당량(즉, 100 ppm)의 30 몰%의 DADMAC-아크릴아미드 공중합체(연마 조성물 3E)의 사용은 선택율 비를 16.4로 개선시켰으며, 질화물 제거율에 대해서는 무시할 정도의 효과를 갖는다. 따라서, 본 실시예의 결과는 본 발명의 연마 조성물에 의하여 달성될 수 있는 질화규소 층 및 이산화규소 층의 제거율에 대한 효과를 입증하였다.
실시예 4
pH 5인, 탈이온수 중의 0.2 중량% 세리아, 7.5 ppm의 폴리DADMAC(중량 평균 분자량, Mw, <100,000 달톤) 및 500 ppm의 염화암모늄을 포함하는 슬러리를 사용하여 질화규소, 규산보로인 유리(BPSG) 및 다결정질 규소(폴리규소)를 포함하는 웨이퍼를 별도로 연마시켰다. 연마 조건은 하기와 같다: 3 psi의 하향력, 압반 회전 속도 63 rpm, 연마 패드 회전 속도 57 rpm, 분당 100 ㎖의 슬러리 유속, 표준 폴리우레탄 연마 패드를 사용한 미라 (Mirra) CMP 장치, 1 분의 연마 시간. 조성물은 질화규소 제거율이 877 Å/분이고, 폴리규소 제거율은 248 Å/분이고, BPSG 제거율은 3,709 Å/분이다. 질화규소 제거율 대 폴리규소 제거율의 비는 3.5:1이었다. 이들 결과는 폴리규소에 대한 질화규소의 선택적 제거를 제공하기 위한 본 발명의 CMP 조성물의 효과를 입증하였다.
실시예 5
pH 5인, 탈이온수 중의 0.2 중량% 세리아, 10 ppm의 폴리DADMAC(Mw: <100,000 달톤), 400 ppm의 아미노부티르산 및 0(비교용) 내지 500 ppm인 가변량의 염화암모늄을 포함하는 일련의 슬러리를 사용하여 플라즈마 증강된 테트라에틸오르토실리케이트(PETEOS)로부터 형성된 질화규소 및 이산화규소를 포함하는 웨이퍼를 별도로 연마하였다. 연마 조건은 하기와 같다: 3.1 psi 하향력, 압반 회전 속도 60 rpm, 연마 패드 회전 속도 56 rpm, 분당 150 ㎖의 슬러리 유속, 표준 폴리우레탄 연마 패드를 사용한 로지텍 (Logitech) CMP 장치, 1 분의 연마 시간. 조성물은 염화암모늄의 부재하에서의 1,000 Å/분 내지 500 ppm의 염화암모늄에서 1,250 Å/분의 질화규소 제거율을 산출하였다. 해당 산화규소 제거율은 염화암모늄이 0에서 500 ppm으로 증가됨에 따라 140 Å/분에서 20 Å/분으로 변화되었다.
실시예 6
pH 5인, 탈이온수 중의 0.2 중량% 세리아, 10 ppm의 폴리DADMAC(Mw: 100,000 내지 200,000 달톤), 400 ppm의 아미노부티르산 및 500 ppm의 염화암모늄을 포함하는 슬러리를 사용하여 질화규소 및 다결정질 규소(폴리규소)를 포함하는 웨이퍼를 연마시켰다. 연마 조건은 하기와 같다: 4 psi 하향력, 압반 회전 속도 75 rpm, 연마 패드 회전 속도 68 rpm, 분당 150 ㎖의 슬러리 유속, 표준 폴리우레탄 연마 패드를 사용한 로지텍 CMP 장치, 1 분의 연마 시간. 조성물은 질화규소 제거율 1,370 Å/분 및 폴리규소 제거율 53 Å/분을 산출하였다. 질화규소 제거율 대 폴리규소 제거율의 비는 26:1이었다. 이러한 결과는 폴리규소에 대한 질화규소의 선택적 제거율을 제공하기 위한 본 발명의 CMP 조성물의 효과를 입증하였다.

Claims (24)

  1. (a) 양이온성 연마제;
    (b) 양이온성 중합체;
    (c) 무기 할로겐화물 염; 및
    (d) 수성 캐리어
    를 포함하며, pH가 7 이하인, 규소, 질화규소 및 이산화규소를 포함하는 기판을 연마시키기에 적합한 화학적-기계적 연마(CMP) 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 양이온성 연마제가 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아 및 도핑된 실리카로 구성된 군으로부터 선택된 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 양이온성 연마제가 세리아인 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 양이온성 중합체가 양이온성 단독중합체, 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 공중합체 및 이의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 양이온성 중합체가 폴리디알릴디메틸암모늄 할로겐화물인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 무기 할로겐화물 염이 염화암모늄인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 양이온성 연마제가 0.01 내지 5 중량% 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 양이온성 중합체가 0.1 내지 500 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 무기 할로겐화물 염이 100 내지 1,000 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것인 조성물.
  10. 제1항에 있어서, pH가 4 내지 7 범위인 것인 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 아미노카르복실산을 더 포함하는 것인 조성물.
  12. (a) 0.01 내지 1 중량%의 세리아;
    (b) 1 내지 20 ppm의 폴리디알릴디메틸암모늄 할로겐화물;
    (c) 100 내지 1,000 ppm의 염화암모늄; 및
    (d) 수성 캐리어
    를 포함하며, pH가 4 내지 7 범위인, 규소, 질화규소 및 이산화규소를 포함하는 기판을 연마시키기에 적합한 화학적-기계적 연마 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 아미노카르복실산을 더 포함하는 것인 조성물.
  14. (a) 기판의 표면을, pH가 7 이하이고, 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함하는 CMP 조성물 및 연마 패드와 접촉시키는 단계;
    (b) CMP 조성물의 일부분을 연마 패드와 기판 사이에 있게 하면서 연마 패드와 기판을 상대적 운동시켜 표면의 적어도 일부를 마모시키는 단계
    를 포함하는, 기판의 연마를 위한 화학적-기계적 연마(CMP) 방법.
  15. 제14항에 있어서, 양이온성 연마제가 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아 및 도핑된 실리카로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 양이온성 중합체가 양이온성 단독중합체, 1종 이상의 양이온성 단량체와 1종 이상의 비이온성 단량체를 포함하는 양이온성 공중합체 및 이의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  17. 제14항에 있어서, 양이온성 연마제가 0.01 내지 5 중량% 범위의 양으로 조성 물에 존재하는 것인 방법.
  18. 제14항에 있어서, 양이온성 중합체가 0.1 내지 500 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것인 방법.
  19. 제14항에 있어서, 무기 할로겐화물 염이 100 내지 1,000 ppm 범위의 양으로 조성물에 존재하는 것인 방법.
  20. 제14항에 있어서, CMP 조성물이 아미노카르복실산을 더 포함하는 것인 방법.
  21. (a) 질화규소 및 이산화규소를 포함하는 기판의 표면을, pH가 7 이하이고, 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함하는 CMP 조성물 및 연마 패드와 접촉시키는 단계;
    (b) CMP 조성물의 일부분을 연마 패드와 기판 사이에 있게 하면서 연마 패드와 기판을 상대적 운동시켜, 이산화규소를 표면으로부터 마모시키는 제거율의 6 내지 60 배 범위의 제거율로 표면으로부터 질화규소를 마모시키는 단계
    를 포함하는, 이산화규소의 존재하에서 질화규소를 선택적으로 마모시키기 위한 화학적-기계적 연마(CMP) 방법.
  22. 제21항에 있어서, 조성물이 아미노카르복실산을 더 포함하는 것인 방법.
  23. (a) 질화규소 및 폴리규소를 포함하는 기판의 표면을, pH가 7 이하이고, 양이온성 연마제, 양이온성 중합체, 무기 할로겐화물 염 및 수성 캐리어를 포함하는 CMP 조성물 및 연마 패드와 접촉시키는 단계;
    (b) CMP 조성물의 일부분을 연마 패드와 기판 사이에 있게 하면서 연마 패드와 기판을 상대적 운동시켜, 폴리규소를 표면으로부터 마모시키는 제거율을 초과하는 제거율로 표면으로부터 질화규소를 마모시키는 단계
    를 포함하는, 폴리규소의 존재하에서 질화규소를 선택적으로 마모시키기 위한 화학적-기계적 연마(CMP) 방법.
  24. 제23항에 있어서, 조성물이 아미노카르복실산을 더 포함하는 것인 방법.
KR1020087013557A 2005-12-06 2006-11-08 높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물및 방법 KR101309324B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/294,853 2005-12-06
US11/294,853 US7531105B2 (en) 2004-11-05 2005-12-06 Polishing composition and method for high silicon nitride to silicon oxide removal rate ratios
PCT/US2006/043481 WO2007067294A2 (en) 2005-12-06 2006-11-08 Polishing composition and method for high silicon nitride to silicon oxide removal rate ratios

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080078818A true KR20080078818A (ko) 2008-08-28
KR101309324B1 KR101309324B1 (ko) 2013-09-16

Family

ID=37964658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087013557A KR101309324B1 (ko) 2005-12-06 2006-11-08 높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7531105B2 (ko)
JP (1) JP5188980B2 (ko)
KR (1) KR101309324B1 (ko)
CN (1) CN102046743B (ko)
TW (1) TWI347356B (ko)
WO (1) WO2007067294A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160033077A (ko) * 2013-07-22 2016-03-25 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 산화규소, 질화규소 및 폴리실리콘 물질의 cmp를 위한 조성물 및 방법
KR20170017350A (ko) * 2015-08-06 2017-02-15 주식회사 케이씨텍 다기능성 연마 슬러리 조성물

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786949B1 (ko) 2005-12-08 2007-12-17 주식회사 엘지화학 연마 선택도 조절 보조제 및 이를 함유한 ｃｍｐ 슬러리
US20080182413A1 (en) * 2006-08-16 2008-07-31 Menk Gregory E Selective chemistry for fixed abrasive cmp
WO2008117592A1 (ja) * 2007-03-26 2008-10-02 Jsr Corporation 化学機械研磨用水系分散体、および半導体装置の化学機械研磨方法
WO2009020625A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Planar Solutions, Llc Copper polishing slurry
US20090047870A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Reverse Shallow Trench Isolation Process
US7678605B2 (en) * 2007-08-30 2010-03-16 Dupont Air Products Nanomaterials Llc Method for chemical mechanical planarization of chalcogenide materials
US7803711B2 (en) * 2007-09-18 2010-09-28 Cabot Microelectronics Corporation Low pH barrier slurry based on titanium dioxide
US20090090696A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-09 Cabot Microelectronics Corporation Slurries for polishing oxide and nitride with high removal rates
CN101451049A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械抛光液
JP5441362B2 (ja) * 2008-05-30 2014-03-12 富士フイルム株式会社 研磨液及び研磨方法
EP2329519B1 (en) 2008-09-26 2013-10-23 Rhodia Opérations Abrasive compositions for chemical mechanical polishing and methods for using same
US8691695B2 (en) * 2009-06-22 2014-04-08 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions and methods for suppressing polysilicon removal rates
US8022025B1 (en) 2010-01-27 2011-09-20 Nanophase Technologies Corporation Heterocoagulate, and compositions and method for polishing and surface treatment
JP5774283B2 (ja) * 2010-04-08 2015-09-09 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物及び研磨方法
DE102010028461B4 (de) * 2010-04-30 2014-07-10 Globalfoundries Dresden Module One Limited Liability Company & Co. Kg Einebnung eines Materialsystems in einem Halbleiterbauelement unter Anwendung eines nicht-selektiven in-situ zubereiteten Schleifmittels
US8497210B2 (en) 2010-10-04 2013-07-30 International Business Machines Corporation Shallow trench isolation chemical mechanical planarization
US8808573B2 (en) * 2011-04-15 2014-08-19 Cabot Microelectronics Corporation Compositions and methods for selective polishing of silicon nitride materials
JP2013038095A (ja) * 2011-08-03 2013-02-21 Elpida Memory Inc 半導体装置の製造方法
CN102956450B (zh) * 2011-08-16 2015-03-11 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种制作半导体器件的方法
US8916061B2 (en) * 2012-03-14 2014-12-23 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions selective for oxide and nitride with high removal rate and low defectivity
US9633863B2 (en) * 2012-07-11 2017-04-25 Cabot Microelectronics Corporation Compositions and methods for selective polishing of silicon nitride materials
US9850402B2 (en) 2013-12-09 2017-12-26 Cabot Microelectronics Corporation CMP compositions and methods for selective removal of silicon nitride
KR102008884B1 (ko) * 2014-01-23 2019-08-09 동우 화인켐 주식회사 실리콘계 화합물막 식각액 조성물
US9505952B2 (en) 2015-03-05 2016-11-29 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition containing ceria abrasive
US9758697B2 (en) 2015-03-05 2017-09-12 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition containing cationic polymer additive
US10414947B2 (en) 2015-03-05 2019-09-17 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition containing ceria particles and method of use
CN104745146A (zh) * 2015-03-23 2015-07-01 江苏天恒纳米科技股份有限公司 含铈掺杂二氧化硅纳米复合磨粒溶胶、抛光液及其制备方法
US9597768B1 (en) * 2015-09-09 2017-03-21 Cabot Microelectronics Corporation Selective nitride slurries with improved stability and improved polishing characteristics
US10301508B2 (en) 2016-01-25 2019-05-28 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition comprising cationic polymer additive
WO2017223225A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-28 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition comprising an amine-containing surfactant
CN108117839B (zh) * 2016-11-29 2021-09-17 安集微电子科技（上海）股份有限公司 一种具有高氮化硅选择性的化学机械抛光液
US10625393B2 (en) 2017-06-08 2020-04-21 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pads having offset circumferential grooves for improved removal rate and polishing uniformity
US10221336B2 (en) 2017-06-16 2019-03-05 rohm and Hass Electronic Materials CMP Holdings, Inc. Aqueous silica slurry compositions for use in shallow trench isolation and methods of using them
US10316218B2 (en) 2017-08-30 2019-06-11 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Aqueous silica slurry compositions for use in shallow trench isolation and methods of using them
US10508221B2 (en) 2017-09-28 2019-12-17 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Aqueous low abrasive silica slurry and amine carboxylic acid compositions for use in shallow trench isolation and methods of making and using them
US10584265B2 (en) 2017-09-28 2020-03-10 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Aqueous silica slurry and amine carboxylic acid compositions selective for nitride removal in polishing and methods of using them
US11186748B2 (en) 2017-09-28 2021-11-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Aqueous anionic functional silica slurry and amine carboxylic acid compositions for selective nitride removal in polishing and methods of using them
US10711158B2 (en) 2017-09-28 2020-07-14 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Aqueous silica slurry and amine carboxylic acid compositions for use in shallow trench isolation and methods of using them
US10428241B2 (en) 2017-10-05 2019-10-01 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Polishing compositions containing charged abrasive
US10968366B2 (en) 2018-12-04 2021-04-06 Cmc Materials, Inc. Composition and method for metal CMP
US20210115297A1 (en) * 2019-10-22 2021-04-22 Cmc Materials, Inc. Polishing composition and method with high selectivity for silicon nitride and polysilicon over silicon oxide
KR20220130544A (ko) * 2021-03-18 2022-09-27 삼성에스디아이 주식회사 텅스텐 패턴 웨이퍼 연마용 cmp 슬러리 조성물 및 이를 이용한 텅스텐 패턴 웨이퍼의 연마 방법
US20230242791A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-03 Cmc Materials, Inc. Ceria-based slurry compositions for selective and nonselective cmp of silicon oxide, silicon nitride, and polysilicon

Family Cites Families (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US132305A (en) 1872-10-15 Improvement in bakers ovens
US4166150A (en) * 1977-12-23 1979-08-28 Scott Paper Company Release sheet with dried and cured coating composition
US4528384A (en) * 1980-06-30 1985-07-09 The Dow Chemical Company Addition polymerizable aromatic sulfonium salts and polymers thereof
US4534878A (en) * 1980-10-15 1985-08-13 Polymer Technology Corporation Abrasive-containing contact lens cleaning materials
US6546939B1 (en) * 1990-11-05 2003-04-15 Ekc Technology, Inc. Post clean treatment
US5981454A (en) * 1993-06-21 1999-11-09 Ekc Technology, Inc. Post clean treatment composition comprising an organic acid and hydroxylamine
US5196353A (en) * 1992-01-03 1993-03-23 Micron Technology, Inc. Method for controlling a semiconductor (CMP) process by measuring a surface temperature and developing a thermal image of the wafer
US5393469A (en) * 1992-03-20 1995-02-28 Lumigen, Inc. Polymeric phosphonium salts providing enhanced chemiluminescence from 1,2-dioxetanes
US6614529B1 (en) * 1992-12-28 2003-09-02 Applied Materials, Inc. In-situ real-time monitoring technique and apparatus for endpoint detection of thin films during chemical/mechanical polishing planarization
US5389352A (en) * 1993-07-21 1995-02-14 Rodel, Inc. Oxide particles and method for producing them
US5658183A (en) * 1993-08-25 1997-08-19 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing including optical monitoring
US5433651A (en) * 1993-12-22 1995-07-18 International Business Machines Corporation In-situ endpoint detection and process monitoring method and apparatus for chemical-mechanical polishing
JP3270282B2 (ja) * 1994-02-21 2002-04-02 株式会社東芝 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
US5489233A (en) * 1994-04-08 1996-02-06 Rodel, Inc. Polishing pads and methods for their use
JP3313505B2 (ja) * 1994-04-14 2002-08-12 株式会社日立製作所 研磨加工法
TW274625B (ko) * 1994-09-30 1996-04-21 Hitachi Seisakusyo Kk
US5527423A (en) * 1994-10-06 1996-06-18 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry for metal layers
US5893796A (en) * 1995-03-28 1999-04-13 Applied Materials, Inc. Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus
US5964643A (en) * 1995-03-28 1999-10-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for in-situ monitoring of chemical mechanical polishing operations
US5614444A (en) * 1995-06-06 1997-03-25 Sematech, Inc. Method of using additives with silica-based slurries to enhance selectivity in metal CMP
US5838447A (en) * 1995-07-20 1998-11-17 Ebara Corporation Polishing apparatus including thickness or flatness detector
US5958794A (en) * 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
US5858813A (en) * 1996-05-10 1999-01-12 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry for metal layers and films
US5872633A (en) * 1996-07-26 1999-02-16 Speedfam Corporation Methods and apparatus for detecting removal of thin film layers during planarization
US5876490A (en) * 1996-12-09 1999-03-02 International Business Machines Corporatin Polish process and slurry for planarization
US6648733B2 (en) * 1997-04-04 2003-11-18 Rodel Holdings, Inc. Polishing pads and methods relating thereto
CN1258241A (zh) * 1997-04-18 2000-06-28 卡伯特公司 用于半导体底物的抛光垫
US6126532A (en) * 1997-04-18 2000-10-03 Cabot Corporation Polishing pads for a semiconductor substrate
US6054183A (en) * 1997-07-10 2000-04-25 Zimmer; Jerry W. Method for making CVD diamond coated substrate for polishing pad conditioning head
US5972192A (en) * 1997-07-23 1999-10-26 Advanced Micro Devices, Inc. Pulse electroplating copper or copper alloys
WO1999043761A1 (fr) * 1998-02-24 1999-09-02 Showa Denko K.K. Composition abrasive de polissage d'un dispositif semiconducteur et procede de production d'un dispositif semiconducteur afferent
JP2002506488A (ja) * 1998-04-21 2002-02-26 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 電気化学堆積システム及び基体の電気めっき方法
US6533832B2 (en) * 1998-06-26 2003-03-18 Cabot Microelectronics Corporation Chemical mechanical polishing slurry and method for using same
EP1091772B1 (en) * 1998-06-29 2003-12-03 The Procter & Gamble Company Diaper including feces modification agent
US6117000A (en) * 1998-07-10 2000-09-12 Cabot Corporation Polishing pad for a semiconductor substrate
US6787471B2 (en) * 1998-08-26 2004-09-07 Renesas Technology Corp. Method of manufacturing a semiconductor device
JP2000109816A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Okamoto Machine Tool Works Ltd 研磨剤スラリ−の調製方法
JP4053165B2 (ja) * 1998-12-01 2008-02-27 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法
JP2002534564A (ja) * 1999-01-15 2002-10-15 ナルコ ケミカル カンパニー 半導体廃水から金属イオンを沈殿させ、同時にマイクロフィルターの運転を向上させる組成物および方法
US6221119B1 (en) * 1999-07-14 2001-04-24 Komag, Inc. Slurry composition for polishing a glass ceramic substrate
US6855266B1 (en) * 1999-08-13 2005-02-15 Cabot Microelectronics Corporation Polishing system with stopping compound and method of its use
JP2001068437A (ja) * 1999-08-26 2001-03-16 Hitachi Chem Co Ltd 金属用研磨液及び研磨方法
US6720264B2 (en) * 1999-11-04 2004-04-13 Advanced Micro Devices, Inc. Prevention of precipitation defects on copper interconnects during CMP by use of solutions containing organic compounds with silica adsorption and copper corrosion inhibiting properties
US6503418B2 (en) * 1999-11-04 2003-01-07 Advanced Micro Devices, Inc. Ta barrier slurry containing an organic additive
US6582761B1 (en) * 1999-11-22 2003-06-24 Jsr Corporation Method of production of composited particle, composited particle produced by this method and aqueous dispersion for chemical mechanical polishing containing this composited particle, and method of production of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
US6294470B1 (en) * 1999-12-22 2001-09-25 International Business Machines Corporation Slurry-less chemical-mechanical polishing
US6364744B1 (en) * 2000-02-02 2002-04-02 Agere Systems Guardian Corp. CMP system and slurry for polishing semiconductor wafers and related method
JP2002031867A (ja) * 2000-05-08 2002-01-31 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラー写真感光材料の処理方法
JP2001350240A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料およびその画像形成方法
JP2001350236A (ja) * 2000-06-09 2001-12-21 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラー写真感光材料の処理方法
US6524168B2 (en) * 2000-06-15 2003-02-25 Rodel Holdings, Inc Composition and method for polishing semiconductors
JP2002075927A (ja) * 2000-08-24 2002-03-15 Fujimi Inc 研磨用組成物およびそれを用いた研磨方法
TWI281493B (en) * 2000-10-06 2007-05-21 Mitsui Mining & Smelting Co Polishing material
US6623355B2 (en) * 2000-11-07 2003-09-23 Micell Technologies, Inc. Methods, apparatus and slurries for chemical mechanical planarization
JP3816743B2 (ja) * 2000-11-24 2006-08-30 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 化学的機械的研磨用スラリー
JP3768401B2 (ja) * 2000-11-24 2006-04-19 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 化学的機械的研磨用スラリー
DE10063491A1 (de) * 2000-12-20 2002-06-27 Bayer Ag Saure Polierslurry für das chemisch-mechanische Polieren von SiO¶2¶-Isolationsschichten
US6676718B2 (en) * 2001-01-12 2004-01-13 Rodel Holdings, Inc. Polishing of semiconductor substrates
US6726534B1 (en) * 2001-03-01 2004-04-27 Cabot Microelectronics Corporation Preequilibrium polishing method and system
US6685983B2 (en) * 2001-03-14 2004-02-03 International Business Machines Corporation Defect-free dielectric coatings and preparation thereof using polymeric nitrogenous porogens
US6670285B2 (en) * 2001-03-14 2003-12-30 International Business Machines Corporation Nitrogen-containing polymers as porogens in the preparation of highly porous, low dielectric constant materials
JP2002296734A (ja) * 2001-03-29 2002-10-09 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀写真感光材料およびそれを用いた画像形成方法
US6485355B1 (en) * 2001-06-22 2002-11-26 International Business Machines Corporation Method to increase removal rate of oxide using fixed-abrasive
US6689554B2 (en) * 2001-08-01 2004-02-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Silver handle emulsion and silver halide photographic lightsensitive material
MY133305A (en) * 2001-08-21 2007-11-30 Kao Corp Polishing composition
US6821897B2 (en) * 2001-12-05 2004-11-23 Cabot Microelectronics Corporation Method for copper CMP using polymeric complexing agents
US7004819B2 (en) * 2002-01-18 2006-02-28 Cabot Microelectronics Corporation CMP systems and methods utilizing amine-containing polymers
JP4187497B2 (ja) * 2002-01-25 2008-11-26 Ｊｓｒ株式会社 半導体基板の化学機械研磨方法
US6776810B1 (en) * 2002-02-11 2004-08-17 Cabot Microelectronics Corporation Anionic abrasive particles treated with positively charged polyelectrolytes for CMP
JP4443864B2 (ja) * 2002-07-12 2010-03-31 株式会社ルネサステクノロジ レジストまたはエッチング残さ物除去用洗浄液および半導体装置の製造方法
US6866793B2 (en) * 2002-09-26 2005-03-15 University Of Florida Research Foundation, Inc. High selectivity and high planarity dielectric polishing
US7005382B2 (en) * 2002-10-31 2006-02-28 Jsr Corporation Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing, chemical mechanical polishing process, production process of semiconductor device and material for preparing an aqueous dispersion for chemical mechanical polishing
TW200424299A (en) * 2002-12-26 2004-11-16 Kao Corp Polishing composition
KR100627510B1 (ko) * 2002-12-30 2006-09-22 주식회사 하이닉스반도체 나이트라이드용 ｃｍｐ 슬러리
JP4267348B2 (ja) * 2003-03-05 2009-05-27 花王株式会社 研磨基板の製造方法
US7044836B2 (en) * 2003-04-21 2006-05-16 Cabot Microelectronics Corporation Coated metal oxide particles for CMP
US7160807B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-09 Cabot Microelectronics Corporation CMP of noble metals
TWI291987B (en) * 2003-07-04 2008-01-01 Jsr Corp Chemical mechanical polishing aqueous dispersion and chemical mechanical polishing method
US7037351B2 (en) * 2003-07-09 2006-05-02 Dynea Chemicals Oy Non-polymeric organic particles for chemical mechanical planarization
US20050079803A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Siddiqui Junaid Ahmed Chemical-mechanical planarization composition having PVNO and associated method for use
JP2005236275A (ja) * 2004-01-23 2005-09-02 Jsr Corp 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法
EP1566420A1 (en) * 2004-01-23 2005-08-24 JSR Corporation Chemical mechanical polishing aqueous dispersion and chemical mechanical polishing method
US20050263407A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-01 Cabot Microelectronics Corporation Electrochemical-mechanical polishing composition and method for using the same
US7247567B2 (en) * 2004-06-16 2007-07-24 Cabot Microelectronics Corporation Method of polishing a tungsten-containing substrate
US20050279733A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Cabot Microelectronics Corporation CMP composition for improved oxide removal rate
US7524347B2 (en) * 2004-10-28 2009-04-28 Cabot Microelectronics Corporation CMP composition comprising surfactant
US7504044B2 (en) * 2004-11-05 2009-03-17 Cabot Microelectronics Corporation Polishing composition and method for high silicon nitride to silicon oxide removal rate ratios

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160033077A (ko) * 2013-07-22 2016-03-25 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 산화규소, 질화규소 및 폴리실리콘 물질의 cmp를 위한 조성물 및 방법
KR20170017350A (ko) * 2015-08-06 2017-02-15 주식회사 케이씨텍 다기능성 연마 슬러리 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
US20060108326A1 (en) 2006-05-25
CN102046743B (zh) 2012-10-31
US8138091B2 (en) 2012-03-20
US7531105B2 (en) 2009-05-12
KR101309324B1 (ko) 2013-09-16
JP2009518855A (ja) 2009-05-07
WO2007067294A2 (en) 2007-06-14
TWI347356B (en) 2011-08-21
TW200732460A (en) 2007-09-01
CN102046743A (zh) 2011-05-04
JP5188980B2 (ja) 2013-04-24
US20090215271A1 (en) 2009-08-27
WO2007067294A3 (en) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101309324B1 (ko) 높은 질화규소 대 산화규소 제거율 비를 위한 연마 조성물및 방법
KR101117401B1 (ko) 산화규소에 대한 질화규소의 높은 제거율 비를 위한 연마조성물 및 방법
EP3400267B1 (en) Tungsten processing slurry with catalyst
KR101549766B1 (ko) 질화규소 물질의 선택적 연마를 위한 조성물 및 방법
JP5519507B2 (ja) アミノシランを用いて処理した研磨剤粒子を利用する研磨組成物および研磨方法
KR20140133604A (ko) 높은 제거율 및 낮은 결함을 갖는 산화물 및 질화물에 대해 선택적인 cmp 조성물
JP5264985B2 (ja) 改善された酸化物除去速度のためのｃｍｐ組成物
KR102665321B1 (ko) 연마 슬러리 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101142676B1 (ko) 향상된 산화물 제거율을 위한 ｃｍｐ 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160829

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170824

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180828

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 7